2022 Fiscal Year Final Research Report
Synthesis of high-entropy-alloy-type hydrogen storage compound and exploration of high-Tc superconductors
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21K18834
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長尾 雅則 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10512478)
藤岡 正弥 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (40637740)
山下 愛智 東京都立大学, 理学研究科, 助教 (20849351)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 水素吸蔵 / ホール測定 / キャリア濃度 / 移動度 / 負の熱膨張 / 低温物性 / 構造解析 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we focused on a transition-metal zirconide superconductors TrZr2 (Tr: transition metal), which can be hydrogen-rich compounds, and synthesized new superconductors. We found that superconductivity of TrZr2 is suppressed by hydrogenation (namely, TrZr2Hx with x ~ 4). From Hall measurements, we confirmed that the suppression of superconductivity is caused by the decrease in carrier mobility. In the next work, we will try to improve mobility of TrZr2Hx. In addition, we discovered uniaxial negative thermal expansion in TrZr2. By Tr-site substitution, the uniaxial thermal expansion characteristics were largely modified.
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| Free Research Field |
物性実験
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は，水素系高温超伝導体を低圧で実現するための物質探索という挑戦的な課題に挑んだ．その中で，水素含有量が多い超伝導体において，水素化がキャリア移動度の減少を生じさせ，超伝導特性が低下する可能性を示唆した．このことは，単純な水素化のみでなく，水素化後のキャリア移動度向上が超伝導発現に重要であることを示している．また，本研究で発見されたTrZr2の一軸的な負の熱膨張は巨大であり，今後の物質開発で体積熱膨張がゼロの超伝導体を開発し，熱サイクルに強い新たな超伝導材料を見出せる可能性がある．
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